Tại sao các dụng cụ thủy tinh trong phòng thí nghiệm lại bị nứt vỡ (và cách ngăn chặn điều đó)
Không có gì tồi tệ hơn việc dành hàng giờ để chế tạo một chiếc dụng cụ thủy tinh, chỉ để rồi nó bị vỡ ngay trong quá trình làm lạnh. Điều này thật khó chịu. Nguyên nhân chủ yếu là do áp lực nội bộ trong vật liệu thủy tinh. Khi nhiệt độ không ổn định, các phần của thủy tinh sẽ kéo lẫn nhau, tạo ra áp lực lớn. Khi áp lực này vượt quá giới hạn, thủy tinh sẽ bị vỡ thành từng mảnh. Để ngăn chặn điều này, chúng ta sử dụng các thiết bị phát sóng hồng ngoại có độ chính xác cao. Chúng ta kiểm soát nhiệt độ ở mức 0,1°C để đảm bảo vật liệu được duy trì ở nhiệt độ phù hợp trong suốt quá trình xử lý.
Sức mạnh của độ chính xác 0,1°C
Nếu bạn sử dụng vật liệu borosilicate hoặc thạch anh, bạn cần phải kiểm soát nhiệt độ một cách chính xác. Khoảng cách giữa trạng thái “không có áp lực” và trạng thái “bị hư hỏng hoàn toàn” rất nhỏ. Nếu nhiệt độ tăng lên vài độ, bạn sẽ gặp phải tình trạng nhiệt độ không đều. Điều này sẽ dẫn đến việc thủy tinh bị vỡ. Vì vậy, chúng ta sử dụng các thiết bị phát sóng hồng ngoại có độ chính xác 0,1°C để đảm bảo nhiệt độ được phân bố đều khắp bề mặt vật liệu. Điều này giúp ngăn chặn việc lớp bề mặt bị làm lạnh nhanh hơn lõi vật liệu, từ đó tránh việc thủy tinh bị nứt.
Khoảng cách cũng rất quan trọng
Vị trí đặt thiết bị phát sóng hồng ngoại rất quan trọng. Nếu đặt quá gần, bạn sẽ làm quá nhiệt một vùng nào đó, khiến vật liệu bị hư hỏng. Nếu đặt quá xa, năng lượng sẽ giảm đi, và quá trình xử lý sẽ mất nhiều thời gian hơn. Bạn cần tìm ra sự cân bằng giữa công suất của thiết bị và khoảng cách đặt thiết bị. Bạn không muốn làm nóng quá mức bề mặt vật liệu.
Chúng tôi thường khuyến nghị việc xác định khoảng cách phù hợp dựa trên độ dày của vật liệu thủy tinh. Điều này giúp sóng hồng ngoại có thể thấm vào bên trong vật liệu, thay vì chỉ lan trên bề mặt.
Công suất so với độ ổn định
Điều quan trọng là nếu bạn muốn đạt được độ ổn định 0,1°C, bạn không thể chỉ bật công suất lên và hy vọng mọi thứ sẽ ổn. Bạn cần có chương trình gia nhiệt từ từ. Nếu bạn tăng công suất quá nhanh ngay từ đầu, bạn sẽ vượt quá mức nhiệt độ mong muốn, khiến thủy tinh bị vỡ trước khi quá trình xử lý kết thúc. Nguồn cung cấp điện của bạn cần phải có khả năng điều chỉnh nhiệt độ một cách chính xác mà không gây ra sự dao động nhiệt độ. Việc này đòi hỏi sự kiên nhẫn, nhưng kết quả sẽ tốt hơn nhiều so với việc bắt đầu lại từ đầu.